虹科免拆案例 | 浅谈无感BLDC启动控制方法

 

在日常的维修过程中，我们总是能遇到BLDC电机（直流无刷电机），常见的有两类：有感与无感BLDC。

所谓的有感，就是转子带位置监，很容易就能检测到过零点，如宝马N55的电子气门升程电机。

无感BLDC，大多数通过监控反向电动势来间接地检测过零点，实现换相，比较具有代表性的，就是常见的三相油泵。

那么我们今天就结合实测波形，来聊聊无感BLDC的两种较为常见的启动方式，三段式启动与强制启动。

 

三段式启动

 

第一种是三段式启动方法，具体流程我们结合实测波形，来一一展现。

第一阶段：转子预定位

接通V（正占空比）相与W（接地），V相输入固定时长的PWM信号，用于产生一个固定的磁场。将转子的磁极（N或S）与磁场方向对齐，转子就会被‘锁’在一个确定的位置。

 

图1 转子预定位阶段的波形

 

第二阶段：外同步加速（开环启动）

在不知道当前转子实际位置的情况下，强制性让转子转起来，直到产生可检测的反电动势。按照设定好的顺序依次给各相通电，直到产生电脑可识别到反电动势。

 

图2 外同步加速阶段的波形

 

第三阶段：闭环运行

在转速足够高，反电动势足够强时，无缝切换到无感闭环控制状态。（六步换相）

 

图3 闭环运行阶段的波形

 

 

强制启动方式

 

在开环加速阶段，使用大电流和高频率的电源，用“蛮力”强行将转子在短时间内加速到一定转速。转速起来后切换到闭环控制。

 

图4 强制启动时的波形

 

图5 进入闭环控制

 

 

案例作者

应良卿

玉山连通车服技术总监

2021年开始接触示波器诊断与NVH问题分析诊断，目前是国内通过示波器诊断汽车故障的佼佼者。获得2023年上饶市“振兴杯”汽车技术、新能源汽车智能化技术职业技能竞赛新能源组三等奖。2023年被《汽车维修技师杂志》聘为“波形分析专修站”栏目专家委员。

 

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